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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 Sq|1f?_gU  
    X;6r $   
    本文您将会学到如下内容: V2s}<uG  
    透镜基本参数输入; e#6&uFce  
    优化变量与评价函数设定; 8gtCY~m  
     优化; HS`bto0*  
     照度分析; R_Gq8t$  
    /GuS IZg"_  
    2. 操作流程 aT1CpY=T|.  
    7#9'2dI  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 rZ.a>'T4  
    d0A\#H_&  
    `,-hG  
    2) 创建透镜 sMfFm@\N  
    -hVv  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens c,+(FQ9  
    c_z/At;4  
    7 xp1\j0  
    3) 输入透镜参数 pl#o!j(i  
    QK?2E   
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; 7c29Ua~[  
    Y!a+#N!  
    {"0TO|%x  
    }&(E#*>x  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    Q}Ze-JIL$  
    4) 创建LED光源 n.a=K2H:V  
    => uVp  
    GIC"-l1\  
    光源类型为Random plane ; cPx ~|,)l  
    光线数为10000; O& 3r*vd  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; -[f "r`  
    形状选为椭圆; Tw}?(\ya  
    Pv7f _hw  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range.  UL)"  
    半径选择60度 urT/+deR  
    类型选择 Lambertian 7TV>6i+7  
    形状选择 Elliptical tIxhSI^  
    j$|j8?  
    波长选择默认默认波长 )'j_D<  
    Power默认为1 watts +(z_"[l"  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm L,L ~ .E  
    (RDa,&  
    LED光源设定办法 $_ix6z  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) *h*j%  
    *#Lsjk~_-  
    波长设定,颜色选为绿色
    @Z9>3'2]A  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    c YM CfP  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 5w,lw  
    ;z.6'EYMG  
    创建平面探测器(plane)
    Jb3>vCIn  
    'ZGT`'ri  
    6) 创建分析面 6z9R1&~%  
    a%Z4_ToLZ  
    {k_ PMl0G  
    K-2o9No?j`  
    光线滤光器设置 OX)#F'Sl}  
    7) 执行光线追迹 &TP:yA[  
    %w'/n>]j  
    MtpU~c  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 2 ?Pt Z  
    'A@qg^e:`  
    8) 优化设定 A~6%,q@^jh  
    c y=I0  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 }b_R5U$@@  
    MekT?KPQ{L  
    定义变量
    aW0u8Dz  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    w8 ?Pb$Fe  
    9) 优化 hFsA_x+L;  
    j>$=SMc  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 r/mA2  
    <X:Ud&\  
    <O \tC81  
    &K5C=]4  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    p!HPp Ef+#  
    $R A4U<  
    10) 光线追迹与结果分析 i{TIm}_\  
    Zg)_cRR   
    u:_sTfKm&  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 GXT]K>LA  
    ZhhI@_sz  
    E:08%4O  
    优化后透镜的面型如下: Z{Vxr*9oO  
    透镜渲染效果
    \p5|}<Sr)  
    QQ:2987619807
     
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